JPH09327655A - Vibrator - Google Patents

Vibrator

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Publication number
JPH09327655A
JPH09327655A JP8147492A JP14749296A JPH09327655A JP H09327655 A JPH09327655 A JP H09327655A JP 8147492 A JP8147492 A JP 8147492A JP 14749296 A JP14749296 A JP 14749296A JP H09327655 A JPH09327655 A JP H09327655A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
vibrator
displacement
holding member
piezoelectric
Prior art date
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Pending
Application number
JP8147492A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noboru Isaki
暢 伊崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP8147492A priority Critical patent/JPH09327655A/en
Publication of JPH09327655A publication Critical patent/JPH09327655A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 落下等の衝撃に対する耐性に優れ、しかも十
分な発生力が得られるバイブレータを提供すること。 【解決手段】 2枚の矩形の変位素子1,1が貼り合わ
せてあり、長さ方向の一端側は保持部材4にて保持され
ている。変位素子1,1の他端側先端部の両面には略直
方体状の錘2,2が夫々接着されている。錘2は、変位
素子1に対向する面において長さ方向の中央部に段差を
有し2段の厚みを有する。これにより錘2の保持部材4
側の半部と変位素子1との間には間隙3が設けられてい
る。またこれら変位素子1,錘2及び保持部材4は、角
筒状の被覆体6にて被覆され保護されている。さらに変
位素子1,1は、保持部材4側の端部において交流電源
5と接続されている。
(57) 【Abstract】 PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibrator which is excellent in resistance to an impact such as a drop and can obtain a sufficient generated force. SOLUTION: Two rectangular displacement elements 1 and 1 are bonded together, and one end side in the length direction is held by a holding member 4. Approximately parallelepiped-shaped weights 2 and 2 are adhered to both surfaces of the other end of the displacement elements 1 and 1, respectively. The weight 2 has a step at the center in the length direction on the surface facing the displacement element 1 and has a thickness of two steps. Thereby, the holding member 4 for the weight 2
A gap 3 is provided between the side half and the displacement element 1. Further, the displacement element 1, the weight 2 and the holding member 4 are covered and protected by a rectangular tubular covering body 6. Further, the displacement elements 1 and 1 are connected to the AC power source 5 at the ends on the holding member 4 side.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電素子を利用し
たバイブレータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibrator using a piezoelectric element.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば携帯電話,ページャの呼び出し用
の内蔵バイブレータとしては、従来より小型モータの回
転軸上に偏心させた荷重を設けた構造が使用されてお
り、このモータを回転させることにより振動を得てい
る。しかしながら電磁モータを使用した場合は、構造が
複雑であるために小型化が困難であり、消費電力の低減
にも限界がある。
2. Description of the Related Art For example, as a built-in vibrator for calling a mobile phone or a pager, a structure in which an eccentric load is provided on a rotating shaft of a small motor has been conventionally used. Is getting However, when an electromagnetic motor is used, it is difficult to reduce the size because the structure is complicated, and there is a limit to the reduction of power consumption.

【0003】そこで小型化,低消費電力化を目的として
圧電材料を使用したものが考案されているが、未だ開発
途上にある。圧電材料を使用したアクチュエータとして
は、以下のようなアクチュエータが提案されている。
Therefore, a device using a piezoelectric material has been devised for the purpose of miniaturization and low power consumption, but it is still under development. The following actuators have been proposed as actuators using a piezoelectric material.

【0004】特開昭62−204885号公報には、圧電バイモ
ルフを研磨機構に適用した振動型アクチュエータが開示
されている(図8)。圧電振動子81は、電圧を印加した
ときに互いに変位方向が異なる2枚の圧電膜82,82を貼
り合わせ、その貼り合わせ面及び両外側面に電極膜83,
84,84を形成してなる積層型である。圧電振動子81の一
端側は支持部85にて支持されており、他端側には作動子
86を脱着自在に取り付けるための作動子取り付け部87を
備える。電極膜83にはリード線88が接続されており、電
極膜84,84にはリード線89が接続されている。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-204885 discloses a vibration type actuator in which a piezoelectric bimorph is applied to a polishing mechanism (FIG. 8). In the piezoelectric vibrator 81, two piezoelectric films 82, 82 having different displacement directions when a voltage is applied are bonded, and electrode films 83,
It is a laminated type formed by forming 84, 84. One end side of the piezoelectric vibrator 81 is supported by a supporting portion 85, and the other end side is an actuator.
An actuator attachment portion 87 for detachably attaching the 86 is provided. A lead wire 88 is connected to the electrode film 83, and a lead wire 89 is connected to the electrode films 84 and 84.

【0005】そしてリード線88,89を介して両電極膜8
3, 84間に交流電圧を印加すると、圧電膜82,82の屈曲
変位によって圧電振動子81が振動し、これにより作動子
86が揺動する。
Then, both electrode films 8 are connected through the lead wires 88 and 89.
When an AC voltage is applied between 3 and 84, the piezoelectric vibrator 81 vibrates due to the bending displacement of the piezoelectric films 82 and 82, which causes the actuator
86 swings.

【0006】また特開平3−9581号公報には、変位素子
の初期位置を一定レベルとする機能を備えたアクチュエ
ータが開示されている。このアクチュエータの変位素子
21は、図9に示す如く、2枚の圧電セラミックス22, 22
の間に金属製弾性板23を挟んで重ね合わせ、さらに圧電
セラミックス22, 22の両外側面に金属製弾性板24,24を
備えた構成をなす。そして変位素子21の一端は固定部材
25にて固定されており、他端は自由端となしてあり静的
荷重である分銅26が取り付けられている。また金属製弾
性板23,24,24は固定側端部において電源に接続されて
いる。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 3-9581 discloses an actuator having a function of making the initial position of a displacement element a constant level. The displacement element of this actuator
As shown in FIG. 9, 21 is two piezoelectric ceramics 22, 22.
A metal elastic plate (23) is sandwiched between the two, and the metal elastic plates (24, 24) are provided on both outer side surfaces of the piezoelectric ceramics (22, 22). One end of the displacement element 21 has a fixed member.
It is fixed at 25, the other end is a free end, and a weight 26 that is a static load is attached. Further, the metal elastic plates 23, 24, 24 are connected to the power source at their fixed side end portions.

【0007】変位素子21に所定の電圧を印加すると、自
由端が白抜矢符で示す方向へ変位する。その後、印加電
圧を0Vとしたとき、変位素子21の自由端は、自己の変
位復帰力と分銅26の荷重とによって初期位置へ復帰す
る。従ってこのアクチュエータでは高精度の変位量が得
られる。ここで分銅26の重量,大きさ及び形状は変位素
子21の変位力,屈曲強度、又は変位素子21と基材との位
置関係を勘案して設定する。
When a predetermined voltage is applied to the displacement element 21, the free end is displaced in the direction indicated by the hollow arrow. Thereafter, when the applied voltage is set to 0 V, the free end of the displacement element 21 returns to the initial position by its own displacement return force and the load of the weight 26. Therefore, this actuator can obtain a highly accurate displacement amount. Here, the weight, size and shape of the weight 26 are set in consideration of the displacement force of the displacement element 21, the bending strength, or the positional relationship between the displacement element 21 and the base material.

【0008】このようにバイモルフアクチュエータは、
発生力は弱いが簡単な構造で大きな変位量が得られるこ
とが知られており、直流電界を印加すると一方向への変
位が得られ、交流電界を印加すると両方向への変位によ
って発生した力が固定端に反力として伝達され振動を得
ることができる。なおバイモルフアクチュエータは2枚
の圧電板を使用するが、1枚の圧電板を使用したユニモ
ルフアクチュエータであっても振動効果は得られる。
In this way, the bimorph actuator is
It is known that the generated force is weak, but a large amount of displacement can be obtained with a simple structure.When a DC electric field is applied, displacement in one direction is obtained, and when an AC electric field is applied, the force generated by displacement in both directions is Vibration can be obtained by being transmitted as a reaction force to the fixed end. The bimorph actuator uses two piezoelectric plates, but even a unimorph actuator using one piezoelectric plate can obtain the vibration effect.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】バイモルフアクチュエ
ータをバイブレータに適用する場合、振動により発生す
る力を利用するが、この力はバイモルフの質量と振動の
加速度との積で表され、自由端の先端部で最大となる。
しかしながら従来のバイモルフアクチュエータで発生し
得る力は、バイブレータとしては不十分であるという問
題がある。またバイブレータが携帯機器に使用される場
合は、落下等の衝撃に対する十分な耐性が要求される。
When a bimorph actuator is applied to a vibrator, a force generated by vibration is used. This force is represented by the product of the mass of the bimorph and the acceleration of vibration, and the tip of the free end is used. Is the maximum.
However, the force that can be generated by the conventional bimorph actuator is insufficient as a vibrator. In addition, when the vibrator is used in a mobile device, it is required to have sufficient resistance to impact such as dropping.

【0010】本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたも
のであり、圧電素子の自由端に取り付けられた錘の、駆
動時の移動領域を被覆する被覆体を備えることにより、
落下等の衝撃に対する耐性に優れ、しかも十分な発生力
が得られるバイブレータを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is provided with a covering body that covers a moving region of the weight attached to the free end of the piezoelectric element during driving.
An object of the present invention is to provide a vibrator which has excellent resistance to impact such as dropping and which can obtain a sufficient generating force.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】一般に実用的なバイブレ
ータとしての機能を発揮させるには、先端に荷重を付加
した構成が考えられ、バイモルフ自身の質量の、最大で
数十倍の荷重を付加する必要がある。しかしながら先端
に荷重を付加した場合は、落下等の衝撃が加わると、圧
電素子の自由端に取り付けられた錘が大きく揺動するた
め、圧電素子が大きく変位して破壊する可能性がある。
[Means for Solving the Problems] In general, in order to exert the function as a practical vibrator, a configuration in which a load is applied to the tip is considered, and a load of up to several tens of times the mass of the bimorph itself is applied. There is a need. However, when a load is applied to the tip, if a shock such as a drop is applied, the weight attached to the free end of the piezoelectric element largely swings, and the piezoelectric element may be largely displaced and destroyed.

【0012】そこで請求項1記載の発明は、一端を保持
部材に保持された圧電素子に交流電界を印加して振動を
得るバイブレータにおいて、前記圧電素子の自由端に付
加された錘と、駆動時に前記錘が存在する領域を被覆す
る、前記保持部材に固定された被覆体とを備えることを
特徴とする。
Therefore, according to the first aspect of the invention, in a vibrator for vibrating by applying an AC electric field to a piezoelectric element whose one end is held by a holding member, a weight added to the free end of the piezoelectric element, and a weight when driven. And a covering member fixed to the holding member for covering an area where the weight exists.

【0013】例えば落下等の大きな衝撃が加わった場
合、圧電素子が通常の振動時より大きく変位し、この変
位量は先端に荷重を付加していることによってより大き
くなっているが、被覆体を備えることにより、このとき
の変位量を制限することができる。これにより圧電素子
の破損,又は耐久性の低下を回避することができる。
For example, when a large impact such as a drop is applied, the piezoelectric element is displaced more than at the time of normal vibration, and this displacement amount is larger by applying a load to the tip, but the covering body is With the provision, the displacement amount at this time can be limited. This makes it possible to avoid damage to the piezoelectric element or a decrease in durability.

【0014】請求項2記載の発明は、請求項1におい
て、前記被覆体の内面に緩衝層が形成されていることを
特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, a buffer layer is formed on the inner surface of the cover.

【0015】大きな衝撃が加わって圧電素子が通常の振
動時より大きく変位すると、被覆体の大きさによっては
錘が被覆体に衝突して圧電素子に衝撃が加わることがあ
る。しかしながら緩衝層がこのときの衝撃を吸収するの
で、圧電素子が受ける衝撃を緩和することができ、耐衝
撃性が向上する。
When a large shock is applied and the piezoelectric element is displaced more than during normal vibration, the weight may collide with the covering body and the shock may be applied to the piezoelectric element depending on the size of the covering body. However, since the buffer layer absorbs the shock at this time, the shock received by the piezoelectric element can be alleviated and the shock resistance is improved.

【0016】請求項3記載の発明は、請求項1又は2に
おいて、前記被覆体は、駆動時における錘の移動領域よ
りも大きい領域を被覆することが可能な大きさであるこ
とを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the covering is large enough to cover a region larger than a moving region of the weight during driving. .

【0017】通常の振動時に錘が被覆体に接触すること
で起きる衝撃によって、圧電素子が破壊したり、錘が脱
落したりすることを回避することができる。
It is possible to prevent the piezoelectric element from being broken or the weight from falling off due to an impact caused by the weight coming into contact with the covering during normal vibration.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面に基づき具体的に説明する。図1は本発明に係
るバイブレータを示す縦断面図である。2枚の矩形の変
位素子1,1が貼り合わせてあり、長さ方向の一端側は
保持部材4にて保持されている。変位素子1,1の他端
側先端部の両面には略直方体状の錘2,2が夫々接着さ
れている。錘2は、変位素子1に対向する面において長
さ方向の中央部に段差を有し2段の厚みを有する。これ
により錘2の保持部材4側の半部と変位素子1との間に
は間隙3が設けられている。またこれら変位素子1,錘
2及び保持部材4は、角筒状の被覆体6にて被覆され保
護されている。さらに変位素子1,1は、保持部材4側
の端部において交流電源5と接続されている。図2は被
覆体6を除去した状態を示す斜視図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings showing the embodiments. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a vibrator according to the present invention. Two rectangular displacement elements 1 and 1 are bonded together, and one end side in the length direction is held by a holding member 4. Approximately parallelepiped-shaped weights 2 and 2 are adhered to both surfaces of the other end of the displacement elements 1 and 1, respectively. The weight 2 has a step at the center in the length direction on the surface facing the displacement element 1 and has a thickness of two steps. As a result, a gap 3 is provided between the half of the weight 2 on the holding member 4 side and the displacement element 1. Further, the displacement element 1, the weight 2 and the holding member 4 are covered and protected by a rectangular tubular covering body 6. Further, the displacement elements 1 and 1 are connected to the AC power source 5 at the ends on the holding member 4 side. FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the cover 6 is removed.

【0019】図3は変位素子1,1の貼り合わせ部Aを
示す拡大断面図である。変位素子1は、圧電セラミック
11の両面に、電極12,12が形成されたものであり、2枚
の変位素子1,1は、間に金属板13を介して貼り合わさ
れている。
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a bonded portion A of the displacement elements 1, 1. The displacement element 1 is a piezoelectric ceramic
Electrodes 12 and 12 are formed on both surfaces of 11, and the two displacement elements 1 and 1 are bonded together with a metal plate 13 interposed therebetween.

【0020】[0020]

【実施例】本発明に係るバイブレータは以下のようにし
て作製することができる。 [実施例1]チタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電
材料を焼成し、幅10mm,長さ20mm,厚み 200μm に薄板
加工(圧電セラミック11)し、両面に金メッキを施して
厚み10μm の電極12, 12を形成し分極した変位素子1を
2枚作製する。この2枚の変位素子1を幅10mm,長さ25
mm,厚み50μm の真鍮製の金属板13の両面に、長さ5mm
を残して、互いに分極方向が同一となるように接着剤を
用いて貼り合わせる。そして圧電セラミック11の露出し
た電極12を夫々交流電源5と電気的に接続し、また真鍮
からなる金属板13との間に駆動電力を供給することがで
きるようにしてバイモルフを作製する。金属板13の露出
した端部は、保持部材4にて両面側から挟持する。
EXAMPLE A vibrator according to the present invention can be manufactured as follows. [Example 1] A piezoelectric material containing lead zirconate titanate as a main component was fired, processed into a thin plate (piezoelectric ceramic 11) with a width of 10 mm, a length of 20 mm and a thickness of 200 µm, and gold-plated on both sides to form an electrode with a thickness of 10 µm. Two displacement elements 1 in which 12 and 12 are formed and polarized are manufactured. These two displacement elements 1 have a width of 10 mm and a length of 25
5 mm long on both sides of a brass metal plate 13 mm, 50 μm thick
Leaving the above, and bonding with an adhesive so that the polarization directions are the same. Then, the exposed electrodes 12 of the piezoelectric ceramics 11 are electrically connected to the AC power source 5, respectively, and a driving power can be supplied between the exposed electrodes 12 and the metal plate 13 made of brass to prepare a bimorph. The exposed end of the metal plate 13 is clamped by the holding member 4 from both sides.

【0021】一方、錘2を作成するために、幅10mm,長
さ10mm,厚み 1.5mmの鉛の直方体を2個用意し、いずれ
も一面側の長さ方向の半部を、厚みが 1.0mmとなるよう
に切削加工する。そして厚みが 1.5mmである半部の前記
一面側に接着剤を塗布し、保持部材4にて保持されてい
ない、バイモルフの自由端側に、薄厚部が保持部材4側
となるように接着固定する。
On the other hand, in order to prepare the weight 2, two lead rectangular parallelepipeds each having a width of 10 mm, a length of 10 mm and a thickness of 1.5 mm are prepared, and each of the half portions in the length direction on one side has a thickness of 1.0 mm. Cut so that Then, an adhesive is applied to the one surface side of the half portion having a thickness of 1.5 mm, and is adhered and fixed to the free end side of the bimorph which is not held by the holding member 4 so that the thin portion becomes the holding member 4 side. To do.

【0022】次に、幅12mm,長さ30mm,高さ6mmの角筒
状をなすステンレス鋼製の被覆体6を作成し、一方の開
口部の内側に接着剤を用いて、バイモルフの保持部材4
を接着固定する。なおバイモルフにはチタン酸ジルコン
酸鉛等の圧電材料が一般的であるが、これに限定される
ものではない。また錘2については、体積を小さくする
ために比重が大きい材料が適当である。さらにバイモル
フと錘2との固定は、ネジ止めにより行ってもよいが、
機械加工が不要な接着によることが好ましい。
Next, a rectangular tubular stainless steel covering 6 having a width of 12 mm, a length of 30 mm and a height of 6 mm is prepared, and an adhesive is used inside one of the openings to hold the bimorph holding member. Four
Adhesively fixed. Although a piezoelectric material such as lead zirconate titanate is generally used for the bimorph, it is not limited to this. For the weight 2, a material having a large specific gravity is suitable for reducing the volume. Further, the bimorph and the weight 2 may be fixed with screws,
Adhesion is preferred, which requires no machining.

【0023】[実施例2]図4は、実施例2のバイブレ
ータを示す縦断面図である。実施例2のバイブレータ
は、次のようにして作製されている。即ち、実施例1と
同様のバイモルフに錘2を取り付け、保持部材4で保持
する。一方、被覆体6の内面において、錘2の周囲に相
当する位置に、厚みが 0.5mmのポリウレタン樹脂をコー
ティングして緩衝層7を形成し、この被覆体6の開口部
内面に、バイモルフの保持部材4を接着固定する。なお
緩衝層6の材料はポリウレタン樹脂に限定されるもので
はない。
[Second Embodiment] FIG. 4 is a vertical sectional view showing a vibrator according to a second embodiment. The vibrator of Example 2 is manufactured as follows. That is, the weight 2 is attached to the same bimorph as in the first embodiment, and is held by the holding member 4. On the other hand, on the inner surface of the cover 6, a polyurethane resin having a thickness of 0.5 mm is coated at a position corresponding to the periphery of the weight 2 to form a buffer layer 7, and the inner surface of the opening of the cover 6 holds the bimorph. The member 4 is adhesively fixed. The material of the buffer layer 6 is not limited to polyurethane resin.

【0024】このような実施例1,2におけるバイブレ
ータの耐衝撃性及び持久性を評価するために落下試験及
び連続駆動試験を行って、比較例1,2における結果と
比較した。2種の落下試験及び連続駆動試験のために、
実施例1,2,比較例1,2のバイブレータを各3個準
備した。
Drop tests and continuous drive tests were carried out to evaluate the impact resistance and endurance of the vibrators of Examples 1 and 2, and the results were compared with those of Comparative Examples 1 and 2. For two types of drop test and continuous drive test,
Three vibrators of each of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were prepared.

【0025】落下試験は、予め発生力を測定した後のバ
イブレータを、その長手方向,幅方向及び厚み方向に2
回ずつ2M,4Mの高さからコンクリートの床面に落下
させた後、再度発生力を測定した。そして分解してセラ
ミックスからなる変位素子1(圧電セラミック11)の亀
裂の有無を調査した。連続駆動試験は、予め発生力を測
定した後のバイブレータに、20℃の雰囲気において 100
Vの交流電界を印加し、10時間連続駆動させ、その後、
再度発生力を測定して出力変化を調査した。また分解し
てセラミックスからなる変位素子1(圧電セラミック1
1)の亀裂の有無を調査した。なお発生力は以下のよう
にして求めた。即ち、バネ秤の上に測定用錘 100gとバ
イモルフとを設置して共振系を形成し、バイモルフに最
大 100Vの交流電界を印加して共振させ、秤上に設置し
た加速度計により最大加速度を測定し、この測定結果と
測定用荷重との積から求めた。
In the drop test, the vibrator, whose generated force has been measured in advance, is placed in the longitudinal direction, the width direction and the thickness direction of the vibrator.
After dropping each time from a height of 2M or 4M onto the concrete floor surface, the generated force was measured again. Then, it was disassembled and the presence or absence of cracks in the displacement element 1 (piezoelectric ceramic 11) made of ceramics was investigated. The continuous drive test was performed by measuring the generated force in advance in a vibrator at 100 ° C in an atmosphere of 20 ° C.
Applying an AC electric field of V and continuously driving for 10 hours, then
The generated force was measured again to investigate the output change. Displacement element 1 (piezoelectric ceramic 1
The presence of cracks in 1) was investigated. The generative force was determined as follows. That is, 100 g of a measuring weight and a bimorph are installed on a spring scale to form a resonance system, an AC electric field of maximum 100 V is applied to the bimorph to cause resonance, and the maximum acceleration is measured by an accelerometer installed on the scale. Then, it was determined from the product of this measurement result and the measurement load.

【0026】比較例1のバイブレータは、図5に示す如
く、実施例1,2と同様のバイモルフを使用し、被覆体
6を取り付けていない。そして測定時には、秤上に、固
定端部分のみに金属製の保持部材を介して置くことによ
り、3mm浮かせて設置した。比較例2のバイブレータ
は、図6に示す如く、実施例1,2と同様のバイモルフ
を、幅12mm,長さ30mm,高さ4mmのステンレス鋼製の被
覆体8の内側に接着固定したものである。被覆体8の内
面には、実施例2と同様、緩衝層7が形成されている。
As shown in FIG. 5, the vibrator of Comparative Example 1 uses the same bimorph as that of Examples 1 and 2, and the covering 6 is not attached. Then, at the time of measurement, it was placed on the balance only on the fixed end portion with a metal holding member interposed therebetween so as to float 3 mm. As shown in FIG. 6, the vibrator of Comparative Example 2 was obtained by adhering and fixing the same bimorph as in Examples 1 and 2 to the inside of a stainless steel covering 8 having a width of 12 mm, a length of 30 mm and a height of 4 mm. is there. The buffer layer 7 is formed on the inner surface of the cover 8 as in the second embodiment.

【0027】実施例1,2では駆動時に錘2の先端が被
覆体6,緩衝層7に接触することはなかったが、比較例
2では錘2の先端が被覆体8の内面に形成された緩衝層
7に接触していた。図7は錘2が被覆体に接触した状態
を示す縦断面図である。
In Examples 1 and 2, the tip of the weight 2 did not come into contact with the coating 6 and the buffer layer 7 during driving, but in Comparative Example 2, the tip of the weight 2 was formed on the inner surface of the coating 8. It was in contact with the buffer layer 7. FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing a state where the weight 2 is in contact with the covering body.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】表1は以上の実施例1,2,比較例1,2
における2M落下試験の結果を示す。表1より明らかな
如く、2M落下試験による破損は実施例1,2及び比較
例2では確認されなかったが、比較例1では被覆体で保
護されていないために固定端で横断亀裂が確認された。
これは落下時に固定端付近に荷重が集中したためである
と考えられる。試験後の発生力は、実施例1,2及び比
較例2では試験前とほとんど変わらなかったが、比較例
1では破損により大幅に低下した。また比較例2では試
験の前後で出力が大きいが、これは駆動時に錘2が被覆
体8に衝突したためであると考えられる。
Table 1 shows the above Examples 1 and 2, Comparative Examples 1 and 2.
The result of the 2M drop test in is shown. As is clear from Table 1, the breakage due to the 2M drop test was not confirmed in Examples 1 and 2, and Comparative Example 2, but in Comparative Example 1, transverse cracking was confirmed at the fixed end because it was not protected by the covering. It was
It is considered that this is because the load was concentrated near the fixed end when dropped. The generated force after the test was almost the same as that before the test in Examples 1 and 2 and Comparative Example 2, but was significantly decreased in Comparative Example 1 due to breakage. Further, in Comparative Example 2, the output was large before and after the test, which is considered to be because the weight 2 collided with the covering 8 during driving.

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】表2は4M落下試験の結果を示す。表2よ
り明らかな如く、4M落下試験の結果、実施例1,比較
例1では固定端で横断亀裂が確認され、比較例2では中
央部で横断亀裂が確認されたが、実施例2では破損は確
認されなかった。これは落下時の衝撃が緩衝層7により
緩和されたためであると考えられる。試験後の発生力
は、破損が認められた実施例1,比較例1,2では大幅
に低下したが、破損が認められなかった実施例2ではほ
とんど変化がなかった。
Table 2 shows the results of the 4M drop test. As is clear from Table 2, as a result of the 4M drop test, in Example 1 and Comparative Example 1, a transverse crack was confirmed at the fixed end and in Comparative Example 2, a transverse crack was confirmed at the central portion, but in Example 2, it was damaged. Was not confirmed. It is considered that this is because the shock at the time of dropping was alleviated by the buffer layer 7. The generated force after the test was significantly reduced in Examples 1 and Comparative Examples 1 and 2 in which breakage was observed, but there was almost no change in Example 2 in which breakage was not observed.

【0032】[0032]

【表3】 [Table 3]

【0033】表3は連続駆動試験の結果を示す。連続駆
動試験の結果、実施例1,2,比較例1では破損は確認
されなかったが、比較例2では固定端で横断亀裂が発生
した。これは錘2が被覆体8と接触したときの衝撃がセ
ラミックスからなる変位素子1(圧電セラミック11)に
も伝搬し、この反復により破壊に至ったものと考えられ
る。従って比較例2では連続駆動後の出力が大幅に低下
した。
Table 3 shows the results of the continuous drive test. As a result of the continuous drive test, breakage was not confirmed in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, but in Comparative Example 2, a transverse crack was generated at the fixed end. It is considered that this is because the shock when the weight 2 comes into contact with the cover 8 propagates to the displacement element 1 (piezoelectric ceramic 11) made of ceramics, and the repetition causes destruction. Therefore, in Comparative Example 2, the output after continuous driving was significantly reduced.

【0034】本発明に係るバイブレータがページャ等、
携帯機器に適用される場合は、人間の伸長から考慮して
2M落下試験に耐え得る構造で十分に実用が可能であ
る。
The vibrator according to the present invention may be a pager or the like.
When applied to a mobile device, a structure that can withstand a 2M drop test is sufficiently practical in consideration of human extension.

【0035】なお本発明は、2枚の圧電セラミックを使
用したバイモルフに限るものではなく、例えばユニモル
フを使用してもよい。但しバイモルフを使用した場合の
方が大きな発生力が得られることはいうまでもない。
The present invention is not limited to a bimorph using two piezoelectric ceramics, but a unimorph may be used, for example. However, it goes without saying that a larger generative force can be obtained when a bimorph is used.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように本発明に係るバイブレータ
は、圧電素子の自由端に付加された錘の周囲に被覆体を
備えるので、落下等の衝撃に対する耐性が良好である。
被覆体の内面に緩衝層が形成されている場合は、例えば
落下時に加わる圧電素子への衝撃が緩和されるので、耐
衝撃性がさらに向上する。被覆体が駆動時における錘の
移動領域よりも大きい領域を被覆することが可能な大き
さである場合は、持久性の低下を回避することができる
等、本発明は優れた効果を奏する。
As described above, since the vibrator according to the present invention is provided with the covering body around the weight added to the free end of the piezoelectric element, the vibrator has good resistance to impact such as dropping.
When the buffer layer is formed on the inner surface of the covering body, for example, a shock applied to the piezoelectric element when it is dropped is mitigated, so that the shock resistance is further improved. In the case where the cover has a size capable of covering a region larger than the moving region of the weight during driving, the present invention has excellent effects such as a decrease in endurance can be avoided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るバイブレータを示す縦断面図であ
る。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a vibrator according to the present invention.

【図2】被覆体を除去した状態のバイブレータを示す斜
視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a vibrator with a cover removed.

【図3】図1の2枚の変位素子の貼り合わせ部を示す拡
大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a bonded portion of the two displacement elements of FIG.

【図4】本発明に係る他のバイブレータを示す縦断面図
である。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing another vibrator according to the present invention.

【図5】比較例1のバイブレータを示す縦断面図であ
る。
5 is a vertical cross-sectional view showing a vibrator of Comparative Example 1. FIG.

【図6】比較例2のバイブレータを示す縦断面図であ
る。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a vibrator of Comparative Example 2.

【図7】錘が被覆体に接触した状態を示す縦断面図であ
る。
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the weight contacts the covering body.

【図8】バイモルフを使用した従来例(研磨機用アクチ
ュエータ)を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a conventional example (actuator for a polishing machine) using a bimorph.

【図9】バイモルフを使用した他の従来例(アクチュエ
ータ)を示す側面図である。
FIG. 9 is a side view showing another conventional example (actuator) using a bimorph.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 変位素子 2 錘 4 保持部材 5 交流電源 6 被覆体 7 緩衝層 11 圧電セラミック 1 Displacement Element 2 Weight 4 Holding Member 5 AC Power Supply 6 Cover 7 Buffer Layer 11 Piezoelectric Ceramic

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一端を保持部材に保持された圧電素子に
交流電界を印加して振動を得るバイブレータにおいて、
前記圧電素子の自由端に付加された錘と、駆動時に前記
錘が存在する領域を被覆する、前記保持部材に固定され
た被覆体とを備えることを特徴とするバイブレータ。
1. A vibrator for obtaining an oscillation by applying an AC electric field to a piezoelectric element, one end of which is held by a holding member,
A vibrator comprising: a weight added to a free end of the piezoelectric element; and a cover body that covers a region where the weight exists during driving and is fixed to the holding member.
【請求項2】 前記被覆体の内面に緩衝層が形成されて
いることを特徴とする請求項1記載のバイブレータ。
2. The vibrator according to claim 1, wherein a buffer layer is formed on the inner surface of the cover.
【請求項3】 前記被覆体は、駆動時における錘の移動
領域よりも大きい領域を被覆することが可能な大きさで
あることを特徴とする請求項1又は2記載のバイブレー
タ。
3. The vibrator according to claim 1, wherein the covering body has a size capable of covering a region larger than a moving region of the weight during driving.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1528608A3 (en) * 2003-10-27 2005-08-03 Nec Tokin Corporation Bending actuator having beam-deflection limiting structure
JP2006116399A (en) * 2004-10-20 2006-05-11 Citizen Electronics Co Ltd Flexural vibration exciter
CN104104266A (en) * 2013-04-10 2014-10-15 三星电机株式会社 Vibration generating apparatus

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1528608A3 (en) * 2003-10-27 2005-08-03 Nec Tokin Corporation Bending actuator having beam-deflection limiting structure
US7183697B2 (en) 2003-10-27 2007-02-27 Citizen Electronics Co., Ltd. Actuator
JP2006116399A (en) * 2004-10-20 2006-05-11 Citizen Electronics Co Ltd Flexural vibration exciter
CN104104266A (en) * 2013-04-10 2014-10-15 三星电机株式会社 Vibration generating apparatus
US9484521B2 (en) 2013-04-10 2016-11-01 Mplus Co., Ltd. Vibration generating apparatus
CN104104266B (en) * 2013-04-10 2017-04-12 Mplus株式会社 Vibration generating apparatus
CN107029972A (en) * 2013-04-10 2017-08-11 Mplus株式会社 Vibration produces equipment

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